[实用新型]节能调光无频闪电子镇流器

说明书

本实用新型涉及到荧光灯配套的镇流装置。

荧光灯内充有隋性气体和少量汞蒸气，当灯管两端加上一定电压时，管内气体放电。汞蒸气放电时，幅射出紫外线，激发管内壁荧光物质，使使之发出可见光。

图2所示，OC、CD、DG、GH分别为气体被激、自激、辉光、弧光放电阶段。DEF、GHJ有相似变化，前者定为低能导通，后者定为全导通阶段。荧光灯的工作特性，处在GH段上，它呈现下降的伏安特性。由图2可知，要使  光灯工作在GH段上，必须配上一定的能对灯管两端电压进行自动调节的器具，即是镇流器的作用。镇流器不但要能启动灯管和稳定的工作，还要使灯管具有较长的使用寿命。

灯管的寿命，主要指阴极上具有逸出功的氧化物涂层消失的程度。氧化物挥发的速度近似地与灯管电流成正比，电流较小时灯管寿命较长。但电流大小，阴极放电发热的温度，不足以维持热电子发射时，氧化物将发生飞溅现象，反而使灯管寿命大为缩短。另外电流的畸变较大时，（局部电流上升率大是畸变因素之一），不但使光通量输出减少，亦会使灯管寿命缩短。

预热阴极启动时，灯管直接进入弧光放电阶段，虽然可降低启动电压，但电流跳变大，瞬时电流大，这都是缩短灯管寿命的因素。

冷阴极启动时，如果采用直流或较平稳的脉动直流供电，由于阴极发射电子的连续性，只要几毫安便可使阴极温度呈上升趋势，在保证热电发射前提下，逐渐增加电流，直至进入弧光放电阶段，这是较理想的启动方式。如图2虚线STQ是冷阴极启动时，灯管从低能导通向全导通过渡的特性曲线，由于直流脉冲峰值工作在GH段，谷值时灯管截止。而GH呈下降特性，故代表脉冲峰值平均值的ST亦呈下降的伏安特性。

现有镇流器有三种类型：线圈镇流器（分单线圈和双线圈）；倍压启动、电容限流的镇流器（如图3、4、5）；采用大功率三极管产生高频振荡，经LC谐振产生高压，启动灯管，由  限流的镇流器。这三类型的镇流器均存在一些问题。

线圈镇流器存在的问题是：（1）使灯管发光存在频闪，此频闪人眼不易觉察出来，在有频闪的灯光下工作学习，易使眼睛疲劳，造成近视，（2）铜损、铁损较大，浪费电能，（3）功率因素低，（4）不能启动断丝灯管，（5）必须与相应规格的灯管和启辉器配套使用。否则，要么灯丝预热不足，启动电压过高，导致启动瞬间电流上升率增高；要么灯管工作过流，使灯管的使用寿命受到严重影响。

附图3、4、5所示的倍压启动，电容限流的镇流器电路，是目前前此类具有代表性的典型电路，经实验证明仍存在严重的缺陷，（1）均采用四倍压整流启动灯管，又分别采用L和RC滤波，其效果很差，启动时电流波形起伏大，影响阴极放电时温度的上升，不能保证热电子的发射，氧化物飞溅严重。（2）由于滤波效果差，存在严重频，其原因是由于脉冲谷值的电流、电压偏离GH轨迹，使灯管截止，而又需在约市电2倍压下才导通，电流变化率大。采用这三种形式的电路灯管寿命均较短，如图5电路所示的镇流器镇流时，40W的灯管，根据有关资料，启动次数约为4千次（每隔8秒启动一次，）。采用大功率三极管产生高频振荡，经LC谐振产生高压启动灯管，并由L限流的镇流器，虽能克服频闪，但不节能，功率因素低而且成本较高，生产工艺复杂，稳定性较差，不能通用灯管。

本发明针对现有的几种类型的镇流器的方法所存在的问题和缺陷，设计一种无频闪，损耗小，启动电流上升率小，能调光，并能延长灯光寿命，具有通用性的电子镇流器。

本实用新型工作电原理如附图1所示。电源通过开关K1输入到由C1－C5、D1－D6倍压桥式电路，经L电感线圈，K2开关加到灯管两端，灯管导通后，电路由倍压转为桥式整流经LC滤波后供灯管工作。

下面结合附图1所示，对本设计的工作过程进行详细说明：

AB两端接入市电Vo时，当A为正、B为负极性时，电流同时对C2、C3、C4充电，充电电路的等效图如图1－b所示，（其中忽略二极管内阻和假定灯管未导通）充电到Vo的峰值Vom。

当A负正B为正极时，充电等效电路如图1－C所示，从图1－b中可知VC2＝Vom，由图1－C中看出VC2与Vo同极性，故Vo与VC2相加，同时对C3、C5充电，此时C3在VC3＝Vom基础上充电到VC3＝VC5＝2Vom，同时Vo亦对C1充电至Vom，此是在Vo第一个周期的过程。